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MSS运行30年后的质量控制测量

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目前正在对瑞士首批质量弹簧系统(MSS)之一的有效性进行调查。经过30年的运行,减振轻质MSS仍然没有故障,尽管平板的弹性轴承现在部分淹没在水中。振动工程专家Adrian Egger和Markus Heim提供了进一步的见解。

系统描述

敏感住宅的地基直接位于苏黎世约2.2公里长的有轨电车隧道之上,该隧道于30年前在Milchbuck和Schwamendingen(7号线和9号线)之间建造。

为了确保居民在有轨电车运营期间享受高质量的生活,Verkehrsbetriebe Zürich (VBZ)选择了无砟轨道系统,并采用弹性安装轨道板,以保护居民免受振动的影响。

当时,“维也纳体系”作为Schwamendingen隧道上层建筑的模板,不同之处在于聚氨酯垫是由Sylomer制成的®应用作弹性轴承,而不是玻璃纤维垫。

1985年2月投入使用的轨道上层结构由两块纵向混凝土板组成,每块88厘米宽,由一条44厘米宽的纵向沟槽隔开。

纵向板安装在全表面弹性Sylomer垫(Sylomer LR44)上,交叉枕使用合成枕木,安装在枕木靴上。

对振动措施有效性的历史和当前调查

1985年8月,在轨道投入使用后不久,就在轨道和邻近建筑物上进行了振动措施的有效性调查。

经过30年的运营,2015年3月实施了新的振动测量。

测量的重复使我们能够评论MSS振动测量的长期有效性,这是由Sylomer制成的弹性垫的显著影响。

在正常交通流量下,测量了隧道中9个测点的垂直振动速度,这些测点均位于安装了MSS的区域和未安装减震措施的相邻轨道部分。

测量地点与1985年测量时一样,是在MSS段靠近隧道壁的隧道底板上。

测量还在位于历史测量点左右各12米的另外两个点进行了测量,以获得MSS减振特性的更多统计证据。

对隧道中没有MSS的轨道部分也进行了截面监测。

为了验证保护措施的持续有效性,在隧道附近两栋住宅的地下室里,有轨电车在三个空间方向上产生的振动都被记录了下来。同样,测量点与1985年使用的测量点相同。

我们对目前所有电车型号(Be 4/6 tram 2000、Be 4/6 tram 2000 ' Sänfte '(包括低地板型号)和Be 5/6 tram 2000 ' Cobra ')进行了超过50组测量。

振动

质量-弹簧系统(MSS)测量段测量设备

情况越来越糟,隧道里有积水

轨道的梯度在两个方向上都略有下降,在隧道中间形成了一个凹陷。

在现场检查时,发现下段轨道(轨道800)的纵向沟槽中有水。有MSS的大部分路段的水位达到了20厘米深。

因此,水在弹性轴承水平以上约15厘米。通过洼地的轨道段没有有效的排水。

这为调查静水对MSS绝缘性能的影响提供了机会,而在同一段区域内,正在对隔振措施的长期有效性进行检查(“运行30年后的MSS”项目)。

质量-弹簧系统的长期有效性-住宅建筑的测量结果

为了证明MSS的有效性,在地下室进行了排放测量。

一九八五年,在建筑物内和隧道内的不同测点,记录了过往电车的最大振动速度,用以评估振动。当时,这些数值必须通过纸上的模拟记录手动确定,而今天,由于先进的测量技术,这些数值都是通过数字来确定的。

为了对1985年和2015年的测量数据进行有意义的比较,评估中只考虑了“有轨电车2000”类型的测量数据,因为这些有轨电车在1985年就已经记录了测量数据。

住宅建筑地下室中所有方向部件的最大振动速度及其结果远低于0.1 mm/s至0.2 mm/s的灵敏度极限(严格地说,这也取决于频率和个人感知)。

结果表明,MSS在运行30年后仍然完全有效。总之,记录的振动速度极低。可以看出,在任何位置和任何空间方向上,测量的输入值都没有增加;今天的价值甚至更低。然而,这种改进很可能是当今使用的更精确的测量和评估技术的结果。

总的来说,这有力地证明了在输入位置的减振效果仍然充分发挥作用——在苏黎世Schwamendingen测试的MSS即使在运行30年后也没有失去任何性能。

振动

质量-弹簧系统(MSS)断面纵向槽内积水,水位约20cm

MSS的长期有效性——测量结果决定了插入损耗

为了证明MSS的当前有效性,插入损失是根据“有MSS”和“没有MSS”的上层建筑的三分之一八度谱之间的差异确定的。插入损失是一个质量,描述了弹性元件的影响-在这种情况下,板在Sylomer上的弹性轴承-安装在给定的情况下,包括车辆,上层建筑和子结构。

评价

研究表明,Sylomer材料在水中的承载对系统的减振没有负面影响。

插入损失的散射是不同参数的结果,例如记录不同的有轨电车类型、车辆、速度和其他各种难以记录的因素。

两条轨道的插入损失曲线略有差异,主要受钢轨粗糙度、焊接接头等因素的影响。

在苏黎世Schwamendingen的有轨电车隧道中,采用Sylomer的MSS的插入损失显示出优异的绝缘性能。30年历史的MSS也符合最新的要求和技术标准。隔振措施工作正常。

传记

振动 艾德里安·艾格博士在苏黎世联邦理工学院研究地球物理学。在过去的20年里,他一直是苏黎世多家工程咨询公司振动保护领域的项目负责人。他的专长是测量和预测技术。自2015年以来,Adrian一直在苏黎世的Trombik Ingenieure AG工作,担任公司高管,负责振动和结构传递声音部门。

振动 Markus Heim在维也纳理工大学学习技术物理学,并在Getzner Werkstoffe GmbH的研发部门工作了25年。他的专业领域是振动工程,特别是振动测量技术。他还积极参与新型弹性体材料、组件和系统的开发和测试,并参与研究项目。Markus在铁路项目有效性研究和长期参考方面的国际经验完善了他的投资组合。